设置多级屈服耗能BRB的桥梁排架墩等能量设计方法

传统防屈曲支撑(BRB)被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统单一材料组成的BRB核心变形段替换为两种具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑(MSBRB)。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明:设计方法可以较好地预测不同地震水平下MSBRB排架墩体系的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标;设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震作用水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能,实现排架墩的损伤控制。

基于能量平衡的既有建筑结构抗震加固性能化设计方法研究

由于规范标准对结构抗震设计要求的不断提高以及结构在长期服役过程中性能的逐渐劣化,既有建筑结构的抗震性能不再满足设计要求,开展其抗震加固设计研究势在必行。然而,目前的加固设计方法往往需要大量的非线性动力计算反复迭代,增加了设计的难度,降低了其适用性。基于能量平衡概念,提出适用于增设消能减震装置的既有建筑结构抗震加固性能化设计方法。该方法考虑了多地震水准性能目标,设计过程中无需开展非线性动力计算,且迭代次数少。采用所提方法对Benchmark钢框架结构进行加固设计,通过非线性动力分析评估了加固前和加固后结构的抗震性能。研究结果表明:加固后,所有楼层的位移角均明显降低,小震、中震和大震时的平均降幅约为20%,可见加固后结构抗震性能得到了显著改善;加固结构在小震、中震和大震下的层间位移角均与设计值吻合,实现了预期的层间位移角和屋顶位移角目标,验证了所提方法的有效性;所提方法设计的阻尼器在小震时整体保持弹性状态,在中震和大震时进入屈服耗能状态,实现了预期的耗能机制,且阻尼器延性需求沿楼层的分布较为均匀,进一步表明了设计方法的合理性。研究成果可为既有建筑结构的抗震性能加固设计提供参考。

秦绣元素在服装设计中的运用方法

针对中国传统刺绣艺术秦绣在当代服装设计中面临的元素分类缺失和设计流程不明的问题,提出秦绣元素在服装设计中的方法。首先解析秦绣元素的外在表征及其隐藏意象,提炼并总结秦绣图案的构成要素;然后提取秦绣要素外在表征,建立针法、图案与色彩元素基因库,依据服装风格选择合适的元素基因并融入符合现代审美的设计语言;最后将针法工艺、图案造型与色彩搭配3个秦绣外在表征进行分类与整理,以保留传统秦绣样本隐藏意象为前提融入再设计,得出系统的秦绣元素在服装设计中的运用方法;总结了秦绣元素在面料、造型与科技方面融入现代服装设计的运用策略,为秦绣在服装设计中的转型发展提出指导建议。

基于烧蚀机理的涂层类防热结构精细化设计方法

为了实现轻质化、低成本、精细化防热设计,提出基于烧蚀机理的涂层类防热结构精细化设计方法,使用烧蚀机理初步计算出涂层烧蚀碳层厚度,从而建立烧蚀精细化热仿真计算模型,并计算得到较为准确的防隔热仿真结果,该方法的应用可为舱段涂层防热方案论证提供科学有效的理论分析手段,指导防热方案设计,并达到降低设计成本、缩短研制周期的目的。

部分嵌套式设计在中医药“同病异治”疗效评价中的应用及方法学探索

目的本研究针对中医学同病异治、辨证论治的特征,引入部分嵌套式设计。方法部分嵌套式设计以复杂干预对照标准化治疗,中医组按“证型-治法-方药”分割为多个子集(存在嵌套结构),对照组采用标准化西医治疗(无嵌套结构);并以一项溃疡性结肠炎“同病异治”数据为例,套用该设计类型并采用多水平模型分析。结果部分嵌套式设计符合“同病异治”诊疗特征并满足循证评价的设计要求,通过多水平模型可实现类似数据结构的分析。结论利用部分嵌套式设计能实现对“同病异治”整体效果的评价,可为中医药临床疗效评价提供方法学参考。

适老化矫形康复类可穿戴产品的设计方法研究

为了满足健康老龄化背景下,老年人群对矫形康复类可穿戴产品不断增长的使用需求,解决现有产品设计中存在的品类细分与设计方法相对缺失、与用户个性化需求不匹配等问题,本文从适老化、矫形康复及可穿戴角度出发,在挖掘核心需求要素基础上提出了“核心需求+三化四性”设计原则;基于肢体形态扫描、NURBS曲面重构、误差分析及优化设计等技术构建了多学科交叉融合的创新设计方法;综合主观舒适性、功能量表、步态、肌电、足压等实验制定了主客观评价方法;进而创新性地提出了适老化矫形康复类可穿戴产品的设计方法,并以足形矫正器为例,进行了矫形康复产品创新设计实践及实验验证。研究结果表明,本文提出的设计方法可有效满足矫形康复类可穿戴产品设计及评价要求,同时也为其它适老化康复类可穿戴产品的设计提供了理论依据。

涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

为了研究涡轮三维叶型的水力性能,基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法,并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法。利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性。研究结果表明:与二维叶型相比,涡轮三维叶型的压降减小约50%,水力效率提高约5%。对比了三维叶型涡轮扭矩的理论计算结果与仿真结果,发现它们的误差在10%左右,在实际工程允许范围内。研究结果可为涡轮三维叶型的设计提供理论依据。

山地城市工程冲沟的分类方法和设计策略研究

为了将工程冲沟融入城市自然环境,改善二者在空间和肌理维度上的矛盾,本文在传统冲沟分类方法中融入环境角色,依据冲沟和环境的2种形态构建两态性分类法。该方法实现从“治理”到“运用”的目的变迁,有助于解析冲沟与环境矛盾问题的具体表现。依据矛盾点,提出“交、映、隐、联、融”的设计策略,重新构建冲沟与环境的有机关系,打造山地城市的滨江景观风貌。

落石被动柔性防护网非线性静力设计方法及验证

被动柔性防护网是一种常见的落石灾害防治措施。针对当前落石被动柔性防护网尚无适用的工程化设计方法的现状,以非线性计算过程中结构内能与设计防护能级相等作为加载完成的判别准则,建立了落石被动柔性防护网的非线性静力设计方法。基于LS-DYNA对250~5000 kJ共8种常用能级的被动柔性防护网开展非线性动力分析,明确了冲击力的分布范围及相对大小,形成了适用于不同能级落石被动柔性防护网非线性静力设计的荷载模式。为了有效模拟被动柔性防护网特殊的受力特征,开发了由索单元与受拉弹簧单元组成的非线性耗能单元用于耗能器模拟,开发了内部由多段索单元组成的滑移索单元用于滑移边界以及网环单元模拟。基于对网片冲击试验的反演和3500 kJ被动柔性防护网的设计及足尺冲击试验检验,验证了所提出的落石被动柔性防护网非线性静力设计方法的有效性。

《具象表现观:在线技术交易系统创新设计方法研究》序言

人们生活在技术与信息充的时代洪流中,尽管一直试图追寻对技术认知的透明性,但并非所有信息都能够被明确表征,大量信息仍不可读、不可解释。身处于可见与不可见之中,技术需要重新思考如何被展示和观看。发于19世纪60年代的具象表现观不只是一种简单的艺术形式、语言或风格,更是一种认知事物、理解现实的全新方式。在具象表现观的导引下,技术的描绘不仅仅是对可认知的对象进行再现,更是对可观、可见、可感的事物进行表达。

基于区段的地下空间环路通风排烟设计方法

为实现多匝道、多地块、内部空间复杂的地下空间环路烟气控制,提出一种区段式排烟方法:将地下空间环路与地块通过防火门分隔,形成独立的构筑物,结合隧道结构,确定风机房位置,划分区段,使烟气在一定区域内排出。以滨江地下环路为例,在隧道主线上均匀布置6个排烟风机房,并以此为节点,将隧道划分为8个区段。当火灾发生时,开启所在区段两端的风机进行排烟。由于各区段不设置固定分隔,整个风道是贯通的,因而各个风机房里的风机可互相作为备用排烟风机,以降低成本。采用数值模拟软件建立模型,对排烟口开启数量和间距进行模拟,确定排烟量为90 m^(3)/s、排烟口间距为30 m、开启8个排烟口的排烟方案。从人员疏散环境以及排烟效率对典型区段进行分析,结果表明:烟气控制在一定的范围内,人员疏散环境安全,排烟效率达到90%,证明方案合理可行。

隧道单向大间距点式排烟设计方法研究

排烟口间距≤60 m、开启数量不少于3处的重点排烟模式已在隧道中广泛应用。针对其存在因间距小而排烟口数量多、漏风量大问题,提出了火源上游侧纵向通风+下游侧精准开启1处排烟口(含多个排烟阀)的新型单向大间距点式排烟模式。考虑参数间相互关联性,基于特殊消防设计思路,构建了单向大间距点式排烟模式有效性评估模型,并提出了优化设计方法。依托实际隧道工程,通过数值模拟对新型点式排烟模式进行了研究,探讨了不同排烟阀个数、纵向风速、排烟口间距及坡度对烟控效果的影响,结果表明:考虑隧道火灾最不利情况火源功率50 MW下,推荐纵向风速3.67 m/s、1处排烟口(含12个排烟阀)、排烟口间距300 m的通风排烟方案。并采用缩尺寸模型试验,验证了新型点式排烟设计的合理性。

基于文化礼品包装中情景叙事插画设计方法研究

研究情景叙事插画在文化礼品包装设计中的设计方法。总结情景叙事插画在文化礼品包装设计中的应用价值,继而提出了视像层-语境层-意像层的文化礼品包装中情景叙事插画设计层次。基于上述设计层次,总结出情景叙事插画设计方法模型,并以敦煌九色鹿系列文化礼品包装设计为例,通过具体的设计实践验证此方法的可行性与有效性。利用情景叙事插画可以赋予文化礼品包装更加独特的视觉传达形式,能更有效表达其文化内涵,也能进一步满足用户的个性化需求。

基于OBE理念的C语言程序设计课程教学方法的实践研究

在社会对人才需求标准不断提升的背景下,C语言程序设计课程教学也要做好教学的改革和创新,不断提高教学的质量,培养更多高质量的专业人才。OBE理念作为一种先进的教育理念,为C语言程序设计课程教学的改革提供了更科学的指导。文章对OBE理念进行了阐述,通过分析现阶段C语言程序设计课程教学存在的问题,提出了相应的解决策略,旨在更好地推动该学科教学的改革,不断提高其教学质量。

理论与方法:设计学研究的硬币两面——兼评《设计研究理论Ⅰ》

设计学研究方法与理论共同构成了完整的设计学科学研究范式。过去二十多年来,设计学作为交叉学科,在继承原有人文学科研究方法的基础上,不断吸收了来自社会科学、自然科学的研究方法。相较于研究方法,设计学研究理论的发展则相对滞后。《设计研究理论Ⅰ》一书,在设计学理论研究上做了一次有益的探索,全书从不同学科浩瀚的理论海洋中,根据设计科学研究对象的需要,遴选了涵盖科学技术、人文学科、社会学科领域的重要理论并进行了诠释。

压缩空气储能电站浅埋人工储气洞库设计基本理念和方法

抽水蓄能和新型储能是实现碳达峰碳中和,支撑以新能源为主体新型电力系统的重要技术和基础装备。压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)是一种利用压缩空气作为介质来储存能量和发电的技术,是目前除抽水蓄能以外规模最大的物理储能方式,而硬岩浅埋型人工储气洞库选址灵活,具有规模化、商业化的发展潜力。面对我国大中型压缩空气储能电站开发建设形势和要求,结合国内外相关研究和工程实践经验,本文提出了硬岩条件下浅埋人工储气洞库整体稳定、局部稳定、循环稳定和密封层稳定的工程设计基本理念,总结提炼了洞库选址及地质勘探要求、埋深设计、储气库布置、结构设计、密封系统设计等方法,为压缩空气储能电站浅埋人工储气洞库设计提供借鉴和参考。

无临设工程施工的沉桩方法及工法设计

传统的打桩(振动、冲击)技术,不仅需要打桩机,还需要施工车辆、大型附带设备及暂设工程,施工效率低、占地面积大,对生态环境影响大。以黄河堤岸刚性加固为需求导向,设计了无临设工程施工的沉桩方法,并开发出整套设备,该设备主要包含静压植桩机、动力单元、桩用起吊装置及桩材自走装置。该工法实现了无暂设工程施工,提高了作业效率,减小了对生态的影响。从工法特点、施工周期、施工成本、硬质地层适应性、成桩质量、占地面积和环境影响(CO_(2)排放)等方面对比分析了此方法与传统施工的优缺点。结果表明,该方法可广泛应用于坝决口封堵、堤防加固、植入式斜桩护岸、挡土墙、止水墙、基础和地基工程加固等方面。

高温下焊接Q960钢H形截面柱局部稳定设计方法

为考察焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部稳定性能,采用ABAQUS软件建立有限元模型,经试验数据验证后,分析翼缘宽厚比、腹板高厚比、构件温度、构件长细比、初始几何缺陷和残余应力等参数对焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲强度的影响。研究表明,轴心受压柱的局部屈曲承载力主要与截面尺寸及构件温度有关。采用多国规范对试验试件的局部屈曲承载力进行计算,发现现有规范的设计方法不适用于高温下焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲承载力的计算。根据有限元分析结果提出焊接Q960钢H形截面轴心受压柱局部屈曲设计方法,与试验数据和有限元分析结果的对比表明所提方法能较准确地计算焊接Q960钢H形截面轴心受压柱不同温度下的局部屈曲承载力。

富水环境下盾构隧道最小覆盖层厚度设计与计算方法综述

覆盖层厚度设计是建设水下盾构隧道的关键环节之一。覆盖层厚度过小,围岩在施工扰动下易发生失稳,引起塌方、突水等灾害;覆盖层厚度过大,则会对工程预算与工期提出更高的要求。通过文献调研,结合已有实际水下盾构隧道工程案例,对现有合理覆盖层厚度设计和计算方法进行研究与总结。得出:1)水下盾构隧道设计方法主要分为理论分析法和数值模拟法;2)根据隧道结构稳定分析侧重点不同,理论分析法可分为考虑抗浮稳定性设计方法和考虑掌子面稳定性设计方法;3)现阶段水下盾构隧道合理覆盖层厚度的设计方法多基于数值模拟和理论分析,对实际工程工况进行一定程度的简化,且未能全面考虑复杂建(构)筑物环境、施工工艺以及隧道自身结构特性的影响,覆盖层厚度的研究深度和设计方法的适用性仍需进一步提高;4)目前,富水环境下盾构隧道最小覆盖层厚度的研究内容已较为丰富,但与实际工程的结合较为困难。未来的研究应进一步考虑施工的经济性、施工流程、复杂环境条件、结构寿命及智慧建造平台等方面。

凸轮式响应放大摩擦阻尼器基于性态目标的能量设计方法

在前期对凸轮式响应放大摩擦阻尼器(cam type response amplification device with friction damper,CRAD-FD)研究的基础上,对安装该阻尼器的单自由度体系建立了能量方程,推导了简谐荷载作用下CRAD-FD单圈滞回的能量解析解;基于消能减震结构标准能量设计反应谱,提出了CRAD-FD基于性态目标的能量设计方法;以某10层RC框架结构为例,在设防、罕遇、极罕遇地震作用下验证了该方法的可靠性。研究表明:所推导的CRAD-FD的能量解析解正确,所提出的基于性态目标的能量设计方法可靠;消能减震结构通过CRAD串联小吨位摩擦阻尼器的减震与耗能效果可与直接安装大吨位阻尼器的效果相差无几或更优,体现了CRAD的响应放大效应。